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基坑支护设计计算

- dingsheng 2014-07-08 14:30




   基坑工程根据其重要性分成若干个等级,各地区的划分标准也不相同。不同等级的基坑设计时其安全系数、变形控制标准等要求是不一样的。


   我国目前已有正式颁布的中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)等有关基坑支护工程的规范规程,部分地区也已有各自的地区规程,这些基坑工程的设计规程是设计时的重要依据之一。此外,还有如钻孔灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙土钉墙等设计施工技术规程规范,钢结构、钢筋混凝土结构以及地基基础设计规范等,这些规程规范也是进行基坑支护工程设计的重要依据。


一、重力混凝土挡墙设计
1、设计内容
(1)墙体宽度和深度
   墙体宽度和深度的确定于基坑开挖深度、范围、地质条件、周边环境、地面荷载以及基坑等级等有关。初步设计时可按经验确定,一般墙宽可取为开挖深度的0.6-0.8倍,坑底以下插入深度可取为开挖深度的0.8-1.2倍。


(2)宽度方向布桩形式
   最简单的布置形式就是不留空当,打成实体,但这样做较浪费,为节约工程量,长做成格栅式。


(3)墙体强度
   一般采用42.5MPa普通硅酸盐水泥,水泥土支护体的强度要求龄期一个月的无侧限抗压强度不小于0.8MPa。


(4)其他加强措施
①坑底加固
   有的场地基坑边与建筑红线之间距离有限,不能满足正常的搅拌桩宽度的要求,这时可考虑减少坑底以上搅拌桩的宽度,加宽坑底以下搅拌桩宽度,因为这部分搅拌桩可设置于底板以下,从而增强了稳定性,同时能提高被动区抗力。


②墙身插毛竹或钢筋
③墙顶现浇混凝土路面
2、土压力计算
   作用于重力式水泥土挡墙上的侧压力可按朗肯土压力理论计算,即假设墙面竖直光滑、墙后图面水平、土体处于极限平衡状态。地下水以下的土体侧压力有两个计算原则,即水土合算和水土分算。


二、支护桩墙设计
   此类支护结构的支护桩墙种类很多,但受力变形有一些共同的特点,所以有着相同的基本计算内容。基本计算内容由:①坑底土抗隆起稳定验算;②防渗帷幕抗渗验算;③坑底土抗承压水验算;④内力变形计算。


   排桩或地下连续墙式支护结构的支护桩墙种类很多,主要有钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、SMW工法(劲性水泥土搅拌桩)


三、支护系统设计


四、土层锚杆设计


五、土钉墙支护结构设计


   基坑支护采用多种桩型悬臂支护体系、多种桩型+后张拉预应力锚索支护体系、内支撑支护体系、SMW工法、静压力钢板、钢管支护工法、复合土钉墙支护体系等多种基坑支护形式,其中基坑支护深度最大达25m、单个基坑支护面积最大达14650㎡、周长最大达1565m。


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